2 Свойства сырых материалов

Исходными железорудными материалами, используемыми для получения окатышей, являются магнетитовые, гематитовые, бурожелезняковые, сидеритовые концентраты и руды, а также комплексное железорудное сырье.

Наибольшая доля сырья для современного производства окатышей: (более 50%) приходится на магнетитовые и гематитовые концентраты (около 20%).

Крупность концентрата является основным фактором при окомковании, причем для различных руд оптимальная крупность неодинакова и характеризуется содержанием определенных фракций, например 0,074; 0,05; 0_,04 мм, и удельной поверхностью материала. Для концентратов, используемых при окомковании, оптимальная удельная поверхность различная находится в пределах 1400÷2000 см²/г.

Оптимальная влажность концентрата, направляемого на окомкование, находится обычно в пределах 9-9,5%, при этом с увеличением тонины помола величина оптимальной влажности несколько повышается. Для получения высокого качества сырых окатышей колебание влажности концентрата не должно превышать 0,2 % от оптимального значения.

Большое значение при окомковании концентратов имеет стабильность химического и минерального составов и крупность материала.

Важным обстоятельством при окомковании является температуру начала и температурный интервал размягчения концентрата при обжиге, содержанке летучих и температурные интервалы их выделения, а также теплофизические характеристики (теплоемкость, тепло- и температуропроводность) материала.

Температура начала и температурный интервал размягчения для различных концентратов колеблются в пределах 1250-1370°С и зависят от содержания шлакообразующих окислов в концентратах (кремнезема, глинозема, оксидов кальция и магния и др.). причем более высокая температура характерна для концентратов с меньшим содержанием шлакообразующих.

Гематитовые концентраты имеют более высокую температуру начала размягчения на 50-100°С, чем магнетитовые.

Содержание летучих в шихте и изменение содержания компонентов шихты определяют допустимую скорость нагрева окатышей до оптимальной температуры обжита без их разрушения. Летучие представлены несвязанной влагой, находящейся в капиллярах. Содержание капиллярной влаги в окатышах влияет на длительность их сушки, чем больше влаги, тем больше времени необходимы, затратить на сушку. Содержание влаги в составе гидратов и карбонатов и ее диссоциация приводят к большим затратам тепла на эндотермические реакции в влияют на скорость нагрева окатышей.

3 Технологическая схема получения окатышей

Шихта для производства окатышей состоит из железорудного концентрата или смеси нескольких концентратов упрочняющих и флюсующих (при необходимости) добавок.

Технология приготовления шихты включает операции: обезвоживание и усреднение концентратов при поступлении их на фабрику окомкования в виде пульпы, измельчение и сушку добавок, дозирование и смешивание компонентов шихты, получение и при необходимости грохочение сырых окатышей, упрочняющий обжиг и охлаждение обожженных окатышей, грохочение, складирование и отгрузка окатышей потребителю.

Ниже приведено описание технологической схемы производства окатышей.

Рисунок 1 – Технологическая схема производства окатышей

Концентрат в виде пульпы (Рисунок 1) с содержанием твердого 20% поступает в накопительную емкость, где происходит его предварительное сгущение до 40-45 % твердого. Сгущенный продукт поступает на перемешивание (усреднение в жидкой фазе), где одновременно сгущается до 50-65 % твердого. Сгущенный продукт поступает на фильтрацию, где происходит обезвоживание до содержания влаги 10,0±0,2 %. На некоторых фабриках окомкования концентрат поступает обезвоженным (влажностью 9-12%). Крупность поступавшего на окомкование концентрата < 0,05 мм (94 %).

Известняк поступает на склад фабрики крупностью 0-80 мм. влажностью 7 %, где укладывается в штабель емкостью 30-50 тыс. т. После склада известняк дробится до крупности 0-10 мм. Дробленый продукт измельчается до крупности < 0,05 мм (90 %) с одновременной подсушкой до содержания влаги 1 %. Заданная крупность получается путем воздушно-центробежной классификации, где возврат, класс крупнее 0,05 мм подается на доизмельчение.

Бентонит на фабрику поступает в измельченном виде (< 0,05 мм влажность до 8 %, 90 %) в накотиельные емкости. Иногда бентонит наступает в кусковом виде, что требует его дробления и измельчения, при этом применяется технологическая схема, аналогичная дроблению и измельчению известняка. Возврат обожженных окатышей крупностью 5 мм измельчается до крупности < 0,05 мм (95 %), в виде пульпы с содержанием твердого 40-45 % поступает на усреднение и с концентратом - на обезвоживание.

Дозирование шихтовых материалов осуществляется по принципу поддержания постоянства заданной массы индивидуально на каждую нитку смешивания и окомкования или централизованно - на всю технологическую линию окомкователей.

Сдозированные компоненты шихты смешиваются и поступают на окомкованне. В связи с тем что окомкование происходит с добавлением воды, влага сырых окатышей составляет 9,5±0,2 % при поступающей на окомкование 7,7 % Сырые окатыши классифицируются на годные (> 9 мм) и возврат (< 9 мм), возврат в количестве 100-300% от годного направляется на окомкованне.

Годные окатыши подвергаются последовательно сушке, нагреву, обжигу и охлаждению до 120°С.

Обожженные окатыши классифицируются на два класса: > 5 мм (готовые) И < 5 мм (возврат). Готовые окатыши складируются на открытом напольном складе емкостью 50-100 тыс. тонн с дальнейшей отгрузкой потребителям.